[发明专利]一种依碰撞信号控制高压输出的电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域。 

背景技术

目前市场上所运行的电动汽车的动力电池管理系统绝大部分是没有汽车碰撞信号检测功能的，当汽车发生碰撞时，动力电池管理系统是不能及时对车辆碰撞故障进行感知，这可能会导致车辆漏电起火，或者车体带电导致车上人员触电造成进一步伤害，从而加大了人在车辆上的危险性。专利号为201220492764.3的中国发明专利公开了一种新能源乘用车高压碰撞安全系统，包括整车控制器、电机控制器、电池管理器和直流转换器，所述整车控制器通过高速CAN总线与电池管理其和电机控制器连接，电机控制器上串联有动力电池，电机控制器与动力电池之间并联有直流转换器和电容，所述电池管理器上串联有主接触器和负极接触器，主接触器与车辆上的惯性开关连接，惯性开关与外部电源及整车控制器连接。该发明中由整车控制器进行碰撞检测,发生碰撞时通过惯性开关直接断开主接触器，确保了发生碰撞时动力电池的断开，提高了系统高压直接断开的可靠性。但是该发明中需额外增加多个硬件电路，电路繁琐则增加了工作的故障率，且成本较高。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种依碰撞信号控制高压输出的电池管理系统，用于实现电动汽车发生碰撞时的对高压电池系统的安全防护。 

本发明采取的技术方案为：一种依碰撞信号控制高压输出的电池管理系统，包括主控单元及与主控单元连接的电池电压信号检测单元、输出单元，所述输出单元包括分别串联在动力电池组正、负输出总线上的总正、总负接触器；所述主控单元还与安全气囊信号输出端连接，用以实时监控安全气囊输出信号。 

具体是对安全气囊输出信号的周期进行检测，检测判断方式如下：所述主控单元对安全气囊输出信号进行周期性检测,如安全气囊输出信号周期在设定值范围内时,判断汽车未发生碰撞，输出单元工作，动力电池组正常输出；如安全气囊输出信号周期小于设定值十倍以下范围时,则判断汽车发生碰撞，安全气囊启动, 电池管理系统控制断开动力电池组输出单元的总正、总负接触器，断开动力电池组的高压输出。 

优选的，判断汽车发生碰撞时，还包括断开动力电池组的内部接触器，切断内部单体电池之间的串联连接的步骤。 

 优选的，所述电池管理系统忽略检测到的第一个半周期信号。 

与现有技术相比，本发明具有以下显著的有益效果：（1）本发明当电动汽车在发生碰撞后，电池管理系统（BMS）会切断电池组高压输出，避免因为电池组高电压对驾乘人员造成二次电伤害，提高了电动汽车的安全性；（2）当电动汽车发生碰撞后，由于BMS把电池组内部串联的单体电池切断，降低了汽车发生燃烧和电池短路的可能性，降低了车主的财产损失。 

另外本发明几乎不需增加额外的硬件设施，简单易行，成本低，工作可靠性高。 

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步阐述。 

本发明所述的电池管理系统BMS，通过实时检测汽车安全气囊输出的方波信号，即碰撞信号，对电池组输出及内部连接进行控制，实现安全防护。 

所述电池管理系统包括主控单元及与主控单元连接的电池电压信号检测单元、输出单元，所述输出单元包括分别串联在动力电池组正、负输出总线上的总正、总负接触器。所述电池管理系统的安全防护的控制流程如下： 

 汽车启动时，BMS就开始检测，为了检测的准确性,检测到的第一个半周期信号无效，例如检测到的第一个信号为低电平信号，那么至到该低电平转变为高电平信号时，BMS才认为其是有效信号，开始计时,同时备份该高电平信号，保证系统判断的准确性，当此高信号变为低电平时为止，记录该高电平信号持续时间△T高=t1；当BMS检测到信号变为低电平时，BMS重新开始计时，同时备份该低电平信号，至该低信号变为高电平时为止，记录低电平信号持续时间△T低＝t2。为了能及时判断车辆故障的发生和安全性，主控单元对碰撞信号是周期性检测的，检测时间周期一般为几十至几百毫秒。

当汽车未发生碰撞时，安全气囊没有启动：t=△T1+△T2,根据各种不同车型t一般在150-250ms之间均为正常状态,该周期可根据信号发生器改变。 

当汽车发生碰撞后，安全气囊启动：t=△T1+△T2，根据各种不同车型t一般在15-25ms之间均表示安全气囊已启动，同样，该周期也可根据信号发生器改变。